Өсімдіктер жасушалары мен ұлпаларының культурасы негізінде экономикалық тиімді биологиялық белсенді заттардың өндірістік жағдайда алынуы өнімділіктің төмендеу болуымен шектеледі. Екінші реттік метаболиттер синтезі in vitro жүйесінде бірқатар факторлармен бақыланады, олардың бірі – температура. Жасушалық культуралардың өсуі мен биосинтезіне температура әсері  жайлы мәліметтер сәйкес келмейді. Температураның өзгеруі өндірілетін қосылыстардың сандық қана емес, сапалық құрамын өзгерте алады.

Жұмыстың мақсаты. Гидрооксикорий қышқылы мен  оның туындылары, флавоноидтар, суда еритін полисахаридтер және  т.б. биологиялық активті заттардың продуценті қошқыл эхинацея өсімдігінің каллустық культурасы биомассанының температуралық режимнің өзгеруіне тәуелділігін зерттеу.

Кіріспе

Эхинацея туысы – күрделігүлділер немесе Asteraceae тұқымдасына жатады, қазіргі таңда 11 түрін біріктіреді [1]. Медициналық практикаға енгізілген түрлері – қошқыл  эхинацея (Echinacea  purpurea (L.)  Moench), E.angustifolia, E.pallida Nutt. [2].

Echinacea  purpurea – тамырсабақты, cабағы  тік, ұзындығы 0,6-1,5 м, көпжылдық шөптесін, гүл шоғырлары әдемі қошқыл түсті өсімдік. Өзінің спецификалық  дәмі мен иісі болады. Эхинацея гүлінің орталығы  қара-қоңыр немесе қызыл-қоңыр түсті бүрден тұрады,  айналасында  ақ түстен қара-қызыл немесе қошқыл түске дейін өзгеретін жұқа гүл жапырақтары болады. Эхинацея жазда, 2-3 жылдан бастап гүлдейді, тұқымымен көбейеді, оларды ерте көктемде егеді. Эхинацея талғампаз емес өсімдік, ашық немесе жартылай көлеңке жерлерде, сазды, жақсы ылғалданған топырақта өседі. Отаны Солтүстік Америка болып табылады. Дәрілік өсімдік ретінде Германия, Франция, АҚШ-та, ал Молдавия, Ресей, Украина, Қазақстанда жоғары өнімді балды және декоративтік өсімдік ретінде культивирленеді [3].

Қошқыл эхинацея – аса бағалы дәрілік өсімдік, оның осындай шипалық қасиетін Солтүстік Америкадағы үндіс тайпалары бұрыннан бері біліп, дәрілік тұнбалар ретінде жылан мен улы бунақденелілер шаққанда пайдаланған (Bauer and Wagner 1991). Ең алғаш рет бұл өсімдікті медицинаға доктор X.К.Фом енгізді, ол эхинацеяны (1871 ж.) ревматизм, инфекциялық аурулар, жаралар, экзема, сифилис, гангрена, тиф, малярия сияқты аурулардың комплексті терапиясында «қан тазартқыш» даярлау үшін қолданды. Еуропаға XX ғасырдың басында әкелінді. 1920 жылдары эхинацея ең танымалы препаратқа айналды, қазіргі таңда медицинада интенсивті қолданылады. Батыс Германияда эхинацеядан 250 артық фармацевтикалық препараттар дайындалады [3, 4]. Қазақстан нарығында өсімдік текті иммуномодуляторлардың ішінде эхинацея препараттары алдыңғы қатарда тұр, төрт сауда маркаларымен белгілі «Иммунал» (Словения, Lek d.d.) шөпті тамшылары, экстракт және тұнбасы (Naturwaren, Германия). Олардың барлығы адамдардың барлық жас категорияларында созылмалы қабыну ауруларында, радиация, ультракүлгін сәулелері, уытты заттар, химиотерапия, созылмалы антибиотиктер терапиясы салдарынан иммунитет төмендеген кезде нәтижелі болады [4].

Фитохимиялық құрамы. Echinacea туысына жататын өсімдіктердің химиялық талдауы нәтижелері бойынша құрамында биологиялық белсенді заттардың бірнеше тобы анықталды. Оларға полисахаридтер, фенолдар (лютеолин, кемпферол, рутин, кверцетин т.б.), кофе қышқылының туындылары (эхинакозид, цинарин, цикорий қышқылы), алколоидтар (кептірілген тамырларында – 0,006%), гликопротеиндер, сапониндер, эссенциальді липидтер, алкиламидтер, витаминдер, органикалық қышқылдар, макро-микроэлементтер  және т.б. жатады [5, 6, 7, 8].

Қанттар мен полисахаридтер. Эхинацея құрамына кіретін барлық қосылыстардың ішінде ең көпжақты зерттелген полисахаридтер болып келеді және осы өсімдіктің барлық мүшелерінде жинақталады. Өсімдіктің иммуностимуляторлық қасиетін көптеген ғалымдар полисахаридтермен байланыстырады. Қошқыл эхинацея тамырында эфирлі май мөлшері 0,01– 0,024%, жапырақтарында – 0,01-0,64%, ал гүл шоғырларында 0,08-0,12% [7].

Қошқыл эхинацеяның тамырында 776 мг – кальций, 314 мг – калий, 129 мг – алюминий, 117 мг – магний, 76 мг – хлор және 48 мг – темір идентификацияланған. Сонымен қатар барий, бериллий, кобальт, марганец, молибден, зат алмасу процестерінің, жыныс бездерінің қалыпты қызмет атқаруына және иммунитетті қалыптастыруға (селен антиденелер мен қанның қызыл түйіршіктерін түзілуін ынталандырады) қатысатын цинк және  селен  және т.б. элементтер, карбонаттар, сульфаттар, хлоридтер, фосфаттар, силикаттар анықталған [9, 12, 13].

Материалдар мен әдістер.

Зерттеуде Алматы қаласындағы Ботаникалық Бақтан алынған тұқымдар пайдаланылды.

Қошқыл эхинацеяның каллустық культурасы асептикалық жағдайда өсірілген үш апталық өскіндердің жапырақтық экспланттарынан өсірілді. Каллус түзуге арналған негізгі орта ретінде 100 мг/л  миоинозит, 0,4 мг/л тиамин,  2%   сахарозасы, 7 г/л «Дифко» агары бар Мурасиге-Скуг қоректік ортасы пайдаланды. Осы орта 2,0 мг/л индолилсірке қышқылы, 0,1 мг/л 2,4-Д, 0,5 мг/л кинетинмен толықтырылды. Агар қосу алдында қоректік ортаның қышқылдығы KOH көмегімен 5.8 жеткізілді.

Каллустар қараңғы жағдайда термостатта 19, 22, 25, 28,31°Cтемпературада өсірілді. Өсу циклі 4 төрт аптаға созылды. Каллустардың өсу көрсеткіштері 6-тәулікте (лаг-фаза), 17-тәулікте (лог-фаза), 28-тәулікте (стационарлық фаза) анықталды. Барлық тәжірибелер 3 мәрте қайталанды.

Зерттеу нәтижелері.

Алынған мәліметтер бойынша өсу циклінің бастапқы этаптарында қошқыл эхинацея каллустары биомассасының өсуі нақты температуралық тәуелділікті көрсетпеді. Логарифмдік фазада каллустардың өсу процестері төменгі температуларда 19-22°C– та және31°Cтемпературада баяулады. Стационарлық фазада каллустардың өсу жылдамдығының максималды өлшемі 28°Cтемпературада байқалды. Температураны19°Cтөмендеткенде, жасушалық биомасса өсуі 5 есе кеміді, ал  22°C- та орта есеппен 2 есе кеміді. Температураны31°Cжоғарлатқанда, өсу процестері 1.3-1,4 есе тежелді.

Қорытынды.

Осылайша қошқыл эхинацеяның каллустық культурасын өсіру оңтайлы температурасы 28°C-ты құрайды. Бұл мәліметтерді эхинацея қошқылдың in vitro регенерациясы мен берілген дәрілік өсімдіктің жасушалар культурасы негізінде белсенді заттар биотехнологиясын құрастыру кезінде ескерген жөн.